Composites of carbon fiber-reinforced silicon carbide (Cf/SiC) with ultra-high temperature ceramics (UHTCs) exhibit superior resistance to oxidation and ablation under high temperatures. Components in large-scale applications often have complex geometries, making it crucial to understand the oxidation and ablation behaviors of curved and non-uniform surfaces. In this study, a Cf/SiC-ZrB2 composite was fabricated into a 300 mm cylindrical shape using filament winding and liquid silicon infiltration processes. The resulting specimens exhibited a uniform microstructure, with SiC and ZrB2 crystals evenly distributed across the top and bottom surfaces, demonstrating the feasibility of producing large-scale composites. The specimens underwent an oxyacetylene torch test at 2,100 K for 5 min to assess their ablation and oxidation performance. The results revealed significant variation in the oxide layer due to the non-flat surface, with the layer thickness gradually decreasing as the oblique angle was reduced. Additionally, the presence of high-melting-point ZrO2 in the oxide layer near the torch center was attributed to the migration and solidification of molten SiO2. This suggests that large and complex Cf/SiC incorporating UHTCs can effectively form a protective oxide layer, even under conditions where SiO2 displacement occurs. The findings underscore the importance of integrating geometric considerations into the design of ultra-high temperature ceramic composites to achieve the thermal and ablation resistance required for advanced high-temperature applications.

In this paper, the design feasibility of the high-temperature rotation test jig for the operating state of gas turbine blades was confirmed through thermal structural analysis and modal analysis. The structural analysis model was composed of assembled blade, disc, cover, and shaft. Here, the disc was designed to be assembled with two types of blade. First, thermal analysis was performed by applying the blade surface temperature of 800°C. Next, structural analysis was performed at 3600 RPM, the normal operating condition, and 4320 RPM, the overspeed operation condition. Lastly, modal analysis was performed to examine the natural frequency and deformation of the jig. The FE analysis showed that the temperature decreased from the blade to disc dovetail. Additionally, both the blade and disc showed structural stability as the maximum stress was below the yield strength. Also, the first natural frequency was 636.35Hz and 639.43Hz at 3600RPM and 4320RPM, respectively, satisfying gas turbine design standards and guidelines. Ultimately, the designed test jig was confirmed to be capable of high temperature and rotation testing of various blades.

Humans have the ability to perceive an object’s material and properties instantaneously, and use this information to prepare for future actions. Material perception is not only an important factor for humans but also for artificial intelligence robots that are being developed. In addition, material perception is one of the important design requirements in selecting materials suitable for the products desired by consumers and pursued by designers. Because it is impossible to perform material perception using an exact formula, it is determined from tendencies that are identified in surveys. In this study, surveys with a binary selection were conducted, presenting participants with pairs of bipolar adjectives and asking them to choose one of two. After multiple surveys were conducted all the data were merged. Before merging the data, to ensure the reliability of the data homogeneity and correlation were tested using hierarchical clustering, correlation coefficient, and k-means cluster analysis. Afterwards, the merged data was used to analyze universal and comparable perceptual qualities of various material classes using relative frequency and hierarchical cluster analysis.

In this study, a pulse jet engine that operates without a shutter valve was developed using a reflector. The pulse jet engine has the disadvantage of being noisy and low in efficiency compared to other engines, but has the advantage of a simple structure and no significant limitations on the fuel used, so research is being conducted to apply this engine to industrial fields such as biomass fuel conversion and boiler systems. Various research is being conducted as it becomes the basis of a pulse detonation engine. In this study, a pulse jet engine is designed, manufactured and tested successfully. The developed pulse jet engine can be used as a power source for various transportation methods such as vehicles and hovercraft through improvement.

해운 산업은 탄소 배출 저감을 위한 다양한 기술적 해결책을 모색하고 있으며, 그중 암모니아(NH3)는 차세대 무탄소 연료로 각 광받고 있다. 암모니아는 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않으며, 기존 인프라를 활용해 대규모 운송 및 저장이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구는 암모니아를 수소(H2)로 개질하여 연료전지에 공급하고, 이를 통해 전력을 생산하는 하이브리드 전기 추진 시스템의 성능을 평가하 였다. 암모니아-수소 개질기, 수소 연료전지, 배터리로 구성된 이 시스템은 친환경적인 추진 방식이다. 경사 시험(Heel test)은 선박이 실제 항해 중에 겪을 수 있는 10도 경사 상황에서 시스템이 안정적으로 작동하는 평가하기 위해 수행되었다. 시험 결과, 암모니아 개질기는 경사 조건에서도 안정적으로 수소를 생산하였다. 연료전지와 배터리가 결합된 하이브리드 시스템은 부하 변동 상황에서도 효율적으로 전력을 관리하고 안정적인 전력 공급을 유지했다. 특히 경사 상태에서도 시스템 성능 저하 없이 연료전지와 배터리 전력, 전류, 전압의 상호작용이 원활하게 이루어졌음을 확인할 수 있다. 본 연구는 향후 친환경 선박의 핵심 기술로 자리 잡을 수 있는 암모니아 기반 추진 시스템의 안정 성과 성능을 실험적으로 검증하였다는 점에서 그 의미가 있으며, 따라서 본 연구 결과는 해운 산업에서 암모니아 기반 추진 시스템의 사용 화 가능성을 높이는 중요한 기초 자료를 제공할 것으로 기대된다.

The purpose of this study was to verify the radon reduction effectiveness of some radon barrier paints using the laboratory test on radon exhalation rate. The radon exhalation characteristics and radon exhalation rate of three radon barrier paints for concrete and three radon barrier paints for stone finishes were evaluated before and after application. Then the radon reduction rate was calculated to confirm the reduction effects. The results showed that the radon reduction rate of radon barrier paint was less than 10%, which is not effective in reducing radon. These findings suggest that a reliable radon reduction evaluation method is needed to utilize radon barrier paints as an indoor radon control measures.

An electric initiator is a component that is located in the thermal battery or propulsion unit to transfer energy first. Initiator tests include X-ray test, non-destructive leak testing, circuit/insulation resistance test, and CBT (Closed Bomb Test). Among them, CBT is a key element in evaluating the performance of initiator, and the reliability of the test results is important for judgment of the required performance. This study conducted inter-laboratory comparative tests to secure the reliability and repeatability & reproducibility of the initiator CBT. A comparative test was conducted with a mass production acceptance test agency to verify whether the reliability was secured.

테트로도톡신(tetrodotoxin, TTX)은 강력한 해양생물 유 래 신경독소로, 수산물 내 TTX를 검출하기 위해 기존에 주로 사용되는 mouse bioassay (MBA)와 LC-MS/MS 기법 은 낮은 검출한계와 동물 윤리 문제 등의 한계가 있어 이 를 대체할 새로운 시험법 개발이 필요합니다. Neuro-2a assay는 대표적인 세포기반 대체 시험법으로, 이 방법은 마우스 신경모세포인 Neuro-2a 세포주에 ouabain (O)과 veratridine (V)을 처리하여 과도한 Na+ 유입으로 인한 세 포 사멸을 유도한 후, Na+ 채널 억제제인 TTX가 Na+ 유 입을 차단해 세포를 보호하는 원리를 이용해 TTX를 정량 합니다. 본 연구에서는 Neuro-2a assay를 국내 실험실 환경에 적용하기 위해 TTX 처리 조건과 O/V 농도 등의 매 개변수를 최적화하였습니다. 그 결과, 최적 O/V 농도로 600/60 μM를 설정하였으며, S자형 용량-반응 곡선이 도출 되는 8가지 농도(50-0.195 ng/mL)를 확인하였습니다. 또한, 24번의 반복 실험을 통해 데이터의 신뢰도를 평가할 수 있는 6가지 data criteria를 확립하였으며, 이 중 EC50 값 은 약 3.824-1.268 ng/mL로 나타났습니다. 실험실 간 변동 성 비교 결과, COV+와 Bottom OD값을 제외한 모든 품 질 관리 기준(quality control criteria)과 데이터 기준(data criteria)의 변동계수(CVs)는 1.31-14.92%로 도출되어, 실험 의 적정성과 재현성이 확인되었습니다. 본 연구는 국내에 서 활용 가능한 TTX 검출용 Neuro-2a assay의 최적 조 건과 신뢰성을 평가할 수 있는 quality control criteria와 data criteria를 제시하였습니다. 아울러, TTX뿐만 아니라 유사체인 4,9-anhydroTTX에 대한 TEF 값을 0.2098로 산 출하여, TTX뿐 아니라 다양한 유사체의 검출이 가능함 을 확인하였습니다. 향후, 본 시험법은 국내 수산물 내 TTX 검출을 위한 MBA 대체법으로 활용될 것으로 기대 됩니다.

국내에서는 공용 중인 교량의 덧씌우기식 교면 포장 공사에서 빠른 개통을 위해 초속경 시멘트와 라텍스를 이용한 초속경 LMC 콘 크리트가 주로 적용된다. 고속도로에서는 교통 개방을 위한 콘크리트의 기준 강도를 압축강도 21MPa로 정하고 있다. 본 연구에서는 시공된 콘크리트의 강도 추정을 위한 적절한 비파괴 시험 방법을 선정하기 위해 약간의 손상을 포함하는 Break-off 시험을 적용하였 다. 실내 실험을 통해 수립된 시험 절차에 따라 47개 현장에서 시험을 수행하여 압축강도와 상관관계를 분석하였고, 현장적용성을 확 인하였다.

국내 시멘트 콘크리트계 교면포장의 개방강도는 압축강도를 기준으로 하고 있으나, 현장의 양생 조건과 동일한 콘크리트의 강도를 추정하여야 한다. 약간의 손상을 포함하는 비파괴 시험이 표면에서 측정하는 방법보다 압축강도와 상관관계가 높으므로, 본 연구에서 는 Break-off 시험과 압축강도의 관계를 도출하기 위한 일련의 연구를 수행하였다. 6개의 초속경 LMC 배합에 대해서 Break-off 시험을 수행하였고, 국내 교면포장 현장에 적합한 코어의 크기를 정하였다. 또한 유압펌프와 압력게이지, 가력부로 구성된 자체 시험기를 개 발하였다. Break-off 시험 결과 압축강도와 높은 상관관계를 나타내었고, 국내 시멘트 콘크리트 교면포장의 경계조건을 고려할 경우, 높이 70mm의 코어를 형성하는 것이 합리적이고, 신설포장이나 단면보수의 경우 높이 50mm인 코어를 사용할 수 있도록 제안하였다.

도로건설사업을 추진할 때 소음에 대한 피해가 예상되는 지역에는 소음 저감 방안을 수립하여야 한다. 특히 도심지 내를 통과하는 도로 주변의 주택, 학교, 병원, 도서관 등 조용한 환경을 필요로 하거나 인구밀도가 높은 지역에는 소음 개선 민원에 따라 방음벽의 설치가 계속 증가하고 있으며, 도로 주변 건물의 고층화로 인하여 방음벽의 설치 높이 또한 증가하고 있다. 도로 교통 소음을 저감시 키기 위해서 설치되는 방음벽은 강풍ㆍ강우ㆍ진동에 의하여 변형 또는 파괴되지 않도록 안전한 구조로 하여야 한다. 그 중 풍하중은 교량 설계하중에서 정하는 지역별 설계풍속을 적용하여 설계하거나 방음벽 기초 표준도의 표준풍하중을 적용하고 있으며, 방음벽에 시공되는 방음판은 국가건설기준인 KCS 44 80 05 방음벽과 KS F 4770-1~4에 따른 내하중 등급을 만족하여야 한다. 한편 최근 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)는 강력한 열대저기압의 비율과 최고 풍속이 전지구적으로 증가할 것으로 전망하고 있다. 따라서 이 연구에서는 방음벽 설치 높이가 높아지는 현장 여건과 기후 여건을 고려하였을 때 현재 적용하고 있는 시 험하중이 적합한지에 대하여 검토하였다. 방음벽 현장 조건을 달리하여 풍하중에 대한 설계하중과 시험하중을 산정하였고, 현행 시험 하중과 비교ㆍ분석하여 개선 필요성 여부를 확인하였다.

고속도로는 콘크리트 포장을 사용하는 경우 장수명 포장을 적용하여 공용수명을 증진시키고 차단을 최소화 하여 사용자 편의성을 높이는 방향으로 패러다임이 변화하고 있다. 이때 연속철근 콘크리트 포장(이하:CRCP)는 세계적으로 검증된 장수명 포장으로 국내는 일반 토공구간에 사용하고 터널의 경우 철근으로 인한 공사차량 진입로가 확보되지 않아 JCP를 사용하고 있는 실정이다. 터널 내부는 눈비가 오는 경우에도 포장에 직접 접하지 않아 제설제를 뿌릴 필요가 없어 철근 부식의 우려가 적고 하부 지지력이 크며 온도변화가 작아 토공구간에 적용할 때 보다 공용수명이 늘어나는 장점이 있다. 터널에 CRCP를 적용하는 경우 일반구간과 다른 설계를 적용해야 하며 시험시공을 수행하기 위한 국내외 사례조사를 실시하여 적용 방향 수립에 참고하였다. 국내는 JCP 설계 지침을 통해 포장 두께 및 타이바 설치방법을 제시하나 국내 CRCP 특성을 고려하고 있지 못하고 있는 상태로 일본의 경우 일반 구간 보다 얇은 두께를 적용하며 동일한 철근비를 적용해 철근비 감소에 따라 터널 입출구에서 발생할 수 있는 배근 전이구간 발생, 열화 발생에 장점을 가지는 것으로 조사되었다. 또한, 아스콘 포장과 접하는 경우 전이슬래브를 설치하여 연결하는 것이 조사되었고 미국에서도 전이 슬래브를 통해 단부에서 발생하는 수축/팽창을 흡수하고 아스콘 포장과 접속부 역할을 할 수 있도록 하는 것이 조사되었다. 국내외 사례와 국내 CRCP의 현재 설계기준은 시험시공을 위한 설계방향 설정에 사용하는 것이 합리적으로 판단되었다. 시험시공 구간 철근비는 토공구간 기준 철근비(0.68%)와 최소 철근비(0.60%)를 적용해 계측을 통해 국내에 적합한 철근비를 도출하되 시공구간 전후에서 아스콘 포장과 연결되므로 전이슬래브를 도입/검토하여 국내에 적합한 설계를 도출하는 것이 필요한 것으로 사료되었다.

국내 고속도로 포장의 장수명화에 대한 관심이 증가함에 따라 연속철근 콘크리트 포장의 적용이 증가하고 있으며 이에 따라 기존에 고려하지 않았던 부가차로 접속부에 대한 설계개선이 필요한 실정이다. 현재 본선이 CRCP인 곳에 부가차로가 발생하는 경우 기준이 없고 본선이 JCP인 경우에 대한 기준만 있는 실정이다. 따라서 본선 CRCP를 사용한 경우 접속부에 JCP를 설치하면 온도변화로 인한 줄눈 변위로 접속부 응력 증가 가능성이 있어 이를 방지하기 위해 타이바 설치방법을 변경하는 등의 세부 적용기준이 필요하다. 또한 인력시공 구간에서 와이어메쉬 및 가로줄눈 설치기준이 불명확하다. 인력시공 구간은 기계타설 구간까지 차로 폭이 늘어나는 테이퍼 형태를 가지며 무근 포장을 사용하는 경우 일부 구간은 타이바 생략이 불가피해 하중전달이 불리하게 된다. 인력타설 구간은 테이퍼 구간의 특성상 하중을 저항할 수 있는 단면이 좁고, 인력포설이 불가피해 본선에 비해 내구성능이 부족할 가능성이 높다. 본 연구는 국내외 사례조사를 통해 CRCP 본선의 접속부에 CRCP를 적용하는 시험시공을 실시하였다. CRCP 본선과 접한 부가차로 테이퍼에 CRCP를 적용한 국내외 사례를 참고해 신설 CRCP 본선의 부가차로 테이퍼 접속부에 CRCP를 적용하되 철근설치는 본선과 동일하게 하였고 타이바는 국외의 사례를 참고하여 길이 및 직경을 감소하여 적용하였다. 2024년 9월 12일에 콘크리트를 타설하였고 전체 구간 중 중앙지점에 균열유도 후 철근 및 콘크리트의 변위를 측정할 수 있도록 계측기를 설치하였으며 타 구간 본선에서 얻어진 계측결과와 비교분석에 사용 할 예정이다. 또한 본선과 부가차로 테이퍼 접속부를 연결하는 타이바에 변형률계를 설치하였고 테이퍼 접속부 단부에 변위계를 설치하여 접속부 및 단부 설계를 위한 기초자료로 사용할 예정이다.

국내 도로 연장은 2023년 기준 115,878km로 매년 증가하는 추세를 보이고 있다. 이중 준공 30년 이상된 노후도로의 비율은 51.5%에 해당하고 있어 도로 유지관리의 중요성이 대두되는 실정이다. 본 연구에서는 아스팔트 예방적 유지보수공법인 포그씰(Fog Seal)을 실 제 공용중에 있는 도로에 적용하여 공용성 변화를 분석하였다. 공용성능 분석을 위해 차량의 휠패스 부분에서 공법당 6개의 코어를 3 차년간 채취하여 공극률 및 바인더 함량 값을 비교하였다. 분석 방법으로는 포그씰 공법을 시공하지 않은 구간을 대조군으로 선정하 여 추적조사 기간에 따른 변화 추이를 분석하였다. 분석 결과, 공극률은 포그씰 시공 이후 지속적인 감소를 보였다. 바인더 함량의 경 우 공용연수가 증가할수록 바인더 함량 또한 점차 증가하는 것으로 확인되었다. 이는 공용연수가 증가함에 따라 차량의 주행으로 인 해 표면에 도포된 포그씰이 점차 도로 표면 및 균열 속으로 스며들어 내부의 공극이 채워지는 것으로 판단된다.

본 연구는 간호대학생의 아동간호학 성취도 평가 문항의 분석을 위하 여 고전검사이론(CTT)과 문항반응이론(IRT)을 적용하였다. 연구대상은 경 북 소재 4년제 A대학에서 아동간호학을 수강하고 있는 간호대학생 총 88 명이었다. 자료는 2024년 3월 12일부터 27일까지 2시간씩 총 6회의 수 업 내용 기반의 40문항에 대한 평가 결과가 수집되었다. 이는 CTT와 IRT의 2-모수 로지스틱 모델(2PL)을 사용하여 jMetrik 4.1.1 프로그램을 활용하여 분석하였다. 연구 결과, 첫째, CTT에 따른 분석에서 19개의 쉬 운 문항, 20개의 중간 난이도 문항, 1개의 어려운 문항으로 분류되었고, IRT에 따른 분석에서는 6개의 쉬운 문항, 34개의 중간 난이도 문항으로 나타났다. 둘째, 변별도 기준으로 CTT에서는 3개의 낮은 변별도 문항, 24개의 중간 변별도 문항, 13개의 높은 변별도 문항이 있었고, IRT에서 는 5개의 낮은 변별도 문항, 20개의 중간 변별도 문항, 15개의 높은 변 별도 문항으로 구분되었다. 셋째, CTT와 IRT를 비교한 결과, CTT에서는 쉬운 문항이 많아 전체 평가의 변별력이 낮아질 가능성이 있었으나, IRT 에서는 중간 난이도 문항이 많아 평가의 신뢰성과 타당성이 높아질 가능 성이 있었다. 본 연구는 CTT와 IRT를 활용하여 아동간호학 성취도 평가 문항의 분석결과를 제시함으로써 간호대학생의 아동간호 역량의 효과적인 평가 문항 개발을 위해 CTT와 IRT의 적용 가능성을 제안하였다.

FRP 복합재료 중 CFRP(탄소 섬유 강화 플라스틱)는 현재 RC 구조물의 내부 및 외부 보강재로서 그리드 형태로 활용되고 있다. 그러나 CFRP 그리드에 대한 성능평가 기준은 매우 미흡하여 FRP 보강근 기준을 사용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 그리드 가닥 수와 경계조건과 변수를 고려하여 CFRP 그리드의 인장 성능을 평가하기 위한 실험이 수행되었다. 가닥 수는 1, 2, 3가닥에 대한 인장시험이 수행되었으며, 경계조건의 경우 모르타르, 에폭시, 에폭시 + 모르타르로 변수를 지정하였다. 인장시험을 통하여 최적 가닥 수 및 최적 경계조건으로 개발한 시편을 토대로 고온 노출 시간에 따라 CFRP 그리드의 인장 성능 평가가 수행되었다. 온도는 130°C 로 유지되었으며, 5개의 시편을 각각 70분(Case 2), 100분(Case 3), 120분(Case 4), 150분(Case 5) 고온에 노출하여 비 고온 노출 시편 과 비교하였다. 실험 결과, 비 고온 노출 시편과 비교하여 Case 5에서는 인장강도와 탄성계수가 각각 최대 51.32% 및 44.4% 감소한 것으로 나타났다.

The Earth’s radiation belts, which extend from near the Earth to approximately geosynchronous orbit, contain highly energetic particles that actively interact with various plasma waves. This study reviews two numerical approaches to studying waveparticle interactions in the Earth’s radiation belts and discusses their respective advantages and limitations. The first approach involves diffusion simulations based on quasi-linear theory, which is well-suited for describing the collective dynamics of many particles from a statistical perspective. The second approach, test particle simulation, focuses on the detailed motion of individual particles, revealing nonlinear phenomena such as phase trapping and bunching. Both methods allow for the derivation of diffusion coefficients, which quantify the timescale of wave-particle interactions and help explain how particles either precipitate into the atmosphere or accelerate to higher energies in the Earth’s radiation belts. Additionally, these methodologies can be adapted to study the dynamics of planetary radiation belts, such as those around Jupiter and Saturn, by adjusting for the specific environmental parameters of each planet.

During the formation of large-scale structures in the universe, weak internal shocks are induced within the hot intracluster medium (ICM), while strong accretion shocks arise in the warm-hot intergalactic medium (WHIM) within filaments, and the warm-cold gas in voids surrounding galaxy clusters. These cosmological shocks are thought to accelerate cosmic ray (CR) protons and electrons via diffusive shock acceleration (DSA). Recent advances in particle-in-cell and hybrid simulations have provided deeper insights into the kinetic plasma processes that govern microinstabilities and particle acceleration in collisionless shocks in weakly magnetized astrophysical plasma. In this study, we adopt a thermal-leakage type injection model and DSA power-law distribution functions in the test-particle regime. The CR proton spectrum directly connects to the Maxwellian distribution of protons at the injection momentum pinj = Qppth,p. On the other hand, the CR electron spectrum extends down to pmin = Qepth,e and is linked to the Maxwellian distribution of electrons. Here, pth,p and pth,e, are the proton and electron thermal momenta, respectively. Moreover, we propose that the postshock gas temperature and the injection parameters, Qp and Qe are self-regulated to maintain the test-particle condition, as the thermal energy is gradually transferred to the CR energy. Under these constraints, we estimate the self-regulated values of the temperature reduction factor, RT , and the proton injection parameter, Qp, along with the resulting CR efficiencies, ηp and ηe. We then provide analytical fitting functions for these parameters as functions of the shock Mach number, Ms. These fitting formulas may serve as valuable tools for quantitatively assessing the impact of CR protons and electrons, as well as the resulting nonthermal emissions in galaxy clusters and cosmic filaments.